留住美麗瞬間新型陷阱將光束凍結1秒鐘（圖）

2005-08-21 01:47 桌面版 简体打賞 0

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科學家首次成功地將一個光脈衝「凍住」了足足1秒鐘的時間，這是以前最好成績的1000倍。將凍住光束的時間大大延長，意味著可能據此找到實用方法，來製造光計算機或量子計算機用的存儲設備。

新型陷阱將光束凍結1秒鐘，遠超過從前的1毫秒

　　要使光停住腳步，需要一種特殊的陷阱，其中的原子溫度極低，幾乎靜止，以至於每個原子都有著同樣的量子態。通常情況下，這樣一團凍結的原子是不透明的，但仔細校準後的激光能夠在其中「切割」出一條通道，使得一個光脈衝從另一方向傳播過來時，陷阱相對於它來說是透明的。一旦切斷激光，陷阱立刻又變得不透明，光脈衝就被困在陷阱裡了。恢復激光照射，光脈衝將繼續傳播。

　　陷阱的秘密在於，它並不是普通陷阱困住物體那樣困住光線，而是通過建立「量子衝突」(quantum conflict)來保存住光脈衝的信息。激光和光脈衝對原子的作用是相反的，導致原子發生「糾纏」，處於兩種量子態的混合狀態。切斷激光時，原子吸收光脈衝，但光脈衝並沒有丟失，原子仍然糾纏在不同量子態中，光脈衝的信息給它們留下了印記。只要原子不移動或改變，就能完全保有光脈衝的信息。

　　以前的光陷阱只能堅持約1毫秒，隨後就由於原子的移動而崩潰了。澳大利亞國立大學的物理學家Jevon Longdell 及其同事利用摻有稀土元素鐠的硅酸鹽晶體，製造出一個「超級光陷阱」。由於晶體是固態的，而鐠的磁穩定性非常好，這個陷阱保留光脈衝信息的時間比氣體陷阱或不夠穩定的晶體陷阱要長得多。科學家在8月5日的《物理評論通報》(PRL)上報告了這一成果。

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